特許 6597787 電極組立体、及び電極組立体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6597787

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】電極組立体、及び電極組立体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0585 20100101AFI20191021BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20191021BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20191021BHJP

   H01M 2/18 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/0585

   H01M4/13

   H01M4/139

   H01M2/18 Z

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-547267(P2017-547267)

(86)(22)【出願日】2015年10月29日

(86)【国際出願番号】JP2015080492

(87)【国際公開番号】WO2017072898

(87)【国際公開日】20170504

【審査請求日】2018年7月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】南形 厚志

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 雅人

(72)【発明者】

【氏名】合田 泰之

【審査官】 小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１７４７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３８０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７４３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８３２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０３４７０８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／０５８５

Ｈ０１Ｍ ２／１８

Ｈ０１Ｍ ４／１３

Ｈ０１Ｍ ４／１３９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極組立体であって、
正極用金属箔の表面に設けられた表正極活物質層と、前記正極用金属箔の裏面に設けられた裏正極活物質層と、を有する正極板と、
負極用金属箔の表面に設けられた表負極活物質層と、前記負極用金属箔の裏面に設けられた裏負極活物質層と、を有する負極板と、
前記正極板と前記負極板の間に設けられたセパレータと、を有し、
前記表正極活物質層は、前記正極用金属箔の前記表面の１辺から前記正極板の内方側に正極大傾斜角度で傾斜した正極大テーパ部を有し、
前記正極大傾斜角度は、前記正極用金属箔の垂線からの前記表面への角度であり、
前記裏正極活物質層は、前記正極用金属箔の前記裏面の１辺から前記正極板の内方側に前記正極大傾斜角度よりも小さい角度の正極小傾斜角度で傾斜した正極小テーパ部を有し、
前記正極小傾斜角度は、前記正極用金属箔の前記垂線からの前記裏面への角度であり、
前記表負極活物質層は、前記負極用金属箔の前記表面の１辺から前記負極板の内方側に負極大傾斜角度で傾斜した負極大テーパ部を有し、
前記負極大傾斜角度は、前記負極用金属箔の垂線からの前記表面への角度であり、
前記裏負極活物質層は、前記負極用金属箔の前記裏面の１辺から前記負極板の内方側に前記負極大傾斜角度よりも小さい角度の負極小傾斜角度で傾斜した負極小テーパ部を有し、
前記負極小傾斜角度は、前記負極用金属箔の前記垂線からの前記裏面への角度であり、
前記正極大テーパ部が設けられている前記正極板の表面と、前記負極大テーパ部が設けられている前記負極板の表面と、が前記正極板及び前記負極板の厚み方向において同一方向に向けられて、前記セパレータを間において前記正極板と前記負極板とが交互に積層され、
前記正極板は、前記負極板よりも面積が小さい電極組立体。

【請求項2】

請求項１に記載の電極組立体であって、
前記正極板または前記負極板のいずれか一方は、当該正極板または当該負極板よりも面積の大きい前記セパレータで袋状に包まれた電極板ユニットを構成し、
前記正極板が前記電極板ユニットを構成する場合、前記正極大傾斜角度は前記負極大傾斜角度よりも小さく設定され、
前記負極板が前記電極板ユニットを構成する場合、前記負極大傾斜角度は前記正極大傾斜角度よりも小さく設定されている電極組立体。

【請求項3】

請求項１に記載の電極組立体であって、
前記セパレータは、１枚状であり、
前記正極用金属箔は前記負極用金属箔よりも面積が小さくかつ前記正極大傾斜角度は前記負極大傾斜角度よりも小さく設定されている電極組立体。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極組立体であって、
前記表負極活物質層及び前記裏負極活物質層はそれぞれ耐熱層で覆われており、前記負極大テーパ部は、前記表負極活物質層から前記耐熱層に亘って連続して設けられて前記表負極活物質層が前記負極大テーパ部において露出されている電極組立体。

【請求項5】

正極用金属箔の表面と裏面とのそれぞれに表正極活物質層と裏正極活物質層とを有する正極板と、負極用金属箔の表面と裏面とのそれぞれに表負極活物質層と裏負極活物質層とを有する負極板と、前記正極板と前記負極板の間に設けられたセパレータと、を有する電極組立体の製造方法であって、
帯状の前記正極用金属箔の前記表面と前記裏面とのそれぞれに前記表正極活物質層と前記裏正極活物質層とを有する正極母シートと、帯状の前記負極用金属箔の前記表面と前記裏面とのそれぞれに前記表負極活物質層と前記裏負極活物質層とを有する負極母シートと、を準備し、
前記正極母シートに対してレーザを前記表正極活物質層から前記裏正極活物質層に向けて照射して、前記正極母シートから、前記負極板よりも面積が小さい前記正極板を切り出すとともに、前記表正極活物質層に、前記正極板の前記正極用金属箔の前記表面の１辺から前記正極板の内方側に、前記正極用金属箔の垂線からの前記表面への角度である正極大傾斜角度で傾斜した正極大テーパ部を形成し、かつ前記裏正極活物質層に、前記正極板の前記正極用金属箔の前記裏面の１辺から前記正極板の内方側に、前記正極大傾斜角度よりも小さい角度であって前記正極用金属箔の前記垂線からの前記裏面への角度である正極小傾斜角度で傾斜した正極小テーパ部を形成し、
前記負極母シートに対してレーザを前記表負極活物質層から前記裏負極活物質層に向けて照射して、前記負極母シートから前記負極板を切り出すとともに、前記表負極活物質層に、前記負極板の前記負極用金属箔の前記表面の１辺から前記負極板の内方側に、前記負極用金属箔の垂線からの前記表面への角度である負極大傾斜角度で傾斜した負極大テーパ部を形成し、かつ前記裏負極活物質層に、前記負極板の前記負極用金属箔の前記裏面の１辺から前記負極板の内方側に、前記負極大傾斜角度よりも小さい角度であって前記負極用金属箔の前記垂線からの前記裏面への角度である負極小傾斜角度で傾斜した負極小テーパ部を形成し、
前記正極大テーパ部が設けられている前記正極板の表面と、前記負極大テーパ部が設けられている前記負極板の表面と、を前記正極板及び前記負極板の厚み方向において同一方向に向けて、前記セパレータを間において前記正極板と前記負極板とを交互に積層する電極組立体の製造方法。

【請求項6】

請求項５に記載の電極組立体の製造方法であって、
前記レーザは、前記正極母シート及び前記負極母シートの所定位置に設定された焦点に向けて集光されかつ当該レーザの光軸が前記正極母シート及び前記負極母シートに対して垂直となるように照射される電極組立体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極組立体、及び電極組立体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開平９−１２０８３６号公報に開示された２次電池においては、ケースの内部に、電極組立体と電解液とが封入されている。電極組立体は、セパレータで包まれた正極板と、負極板と、が交互に積層されている。新品状態の２次電池では、電解液がケース内に充填されている。したがって、電解液は、正極板及び負極板の活物質層まわりを満たしている。電解液は、２次電池の使用とともに、電気分解や蒸発によって減少していく。電解液が減少すると、正極板及び負極板の活物質層が電解液から露出する。そして、露出した活物質層のまわりには、電解液の液だまりができる。この液だまりは、活物質層に浸み込んでいる電解液が、活物質層のまわりに表面張力で留まって形成されている。２次電池が充放電されると、活物質層が膨張収縮する。この膨張収縮に伴い、電解液の液だまりと活物質層との間では、電解液の行き戻りが生じる。電解液が活物質層に戻ることで、電解液が活物質層に供給される。そして、活物質層は乾燥することなく電解液が含浸される。

【0003】

特開平９−１２０８３６号公報には、電極組立体において、各活物質層への電解液の供給を促進させる具体的な構造が開示されていない。正極板と負極板とで積層方向に関する電解液の含浸ムラを抑制する具体的な構造が開示されていない。正極板と負極板とのそれぞれの活物質の容量を十分に確保するための具体的な構造が開示されていない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の実施の形態は、正極板と負極板とが積層された電極組立体において、各活物質層への電解液の供給を促進させる構造を提供する。あるいは正極板と負極板とで積層方向に関する電解液の含浸ムラを抑制する構造を提供する。あるいは正極板と負極板とのそれぞれの活物質の容量を十分に確保する構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の１つの特徴によると、電極組立体は、正極板と、負極板と、セパレータと、を有する。正極板は、正極用金属箔の表面に設けられた表正極活物質層と、正極用金属箔の裏面に設けられた裏正極活物質層と、を有する。負極板は、負極用金属箔の表面に設けられた表負極活物質層と、負極用金属箔の裏面に設けられた裏負極活物質層と、を有する。セパレータは、正極板と負極板との間に設けられている。表正極活物質層は、正極用金属箔の表面の１辺から正極板の内方側に正極大傾斜角度で傾斜した正極大テーパ部を有する。裏正極活物質層は、正極用金属箔の裏面の１辺から正極板の内方側に正極大傾斜角度よりも小さい角度の正極小傾斜角度で傾斜した正極小テーパ部を有する。表負極活物質層は、負極用金属箔の表面の１辺から負極板の内方側に負極大傾斜角度で傾斜した負極大テーパ部を有する。裏負極活物質層は、負極用金属箔の裏面の１辺から負極板の内方側に負極大傾斜角度よりも小さい角度の負極小傾斜角度で傾斜した負極小テーパ部を有する。そして、電極組立体では、正極大テーパ部が設けられている正極板の表面と、負極大テーパ部が設けられている負極板の表面と、が正極板及び負極板の厚み方向において同一方向に向けられて、セパレータを間において正極板と負極板とが交互に積層されている。

【0006】

上述の電極組立体では、表正極活物質層及び表負極活物質層の外縁に、正極板及び負極板の内方側へ傾斜した正極大テーパ部及び負極大テーパ部をそれぞれ設けている。このことから、電極組立体では、これらの大テーパ部に沿って、正極板及び負極板の内方側に向かうように電解液の液だまりができる。したがって、電極組立体では、正極板及び負極板の内方側への電解液の供給が促進されて、表正極活物質層及び表負極活物質層への電解液の含浸の効率が向上する。この結果、電極組立体では、表正極活物質層及び表負極活物質層とセパレータを間において対向する裏負極活物質層及び裏正極活物質層に対しても、電解液の供給が促進されて、電解液の含浸の効率が向上する。

【0007】

上述の電極組立体において、正極板及び負極板は、正極大テーパ部及び負極大テーパ部が設けられている表面を同一方向に向けて積層されている。このことから、電極組立体では、例えば正極板と負極板とをそれらの表面と裏面とを順不同に積層させた場合に比べて、電解液が進入できる隙間が分散される。したがって、電極組立体では、上述のように各活物質層への電解液の供給の促進を図った上で、正極板と負極板とで積層方向に電解液の含浸ムラが生じることを抑制できる。なお、正極板及び負極板は、正極小テーパ部及び負極小テーパ部の傾斜角度を小さく設定することで、活物質の容量を十分に確保できる。

【0008】

本発明の他の特徴によると、正極板または負極板のいずれか一方は、当該正極板または当該負極板よりも面積の大きいセパレータで袋状に包まれた電極板ユニットを構成している。正極板が電極板ユニットを構成する場合、正極大傾斜角度は負極大傾斜角度よりも小さく設定されている。負極板が電極板ユニットを構成する場合、負極大傾斜角度は正極大傾斜角度よりも小さく設定されている。

【0009】

上述の電極板ユニットにおいて、セパレータは、電極板の外縁まわりに形成される電解液の液だまりを外側から覆って、当該液だまりを保持する面の一部となる。そして、セパレータは、電解液の液だまりの形成を助長する。したがって、電極板ユニットでは、露出状態の電極板（露出電極板）に比べて、大テーパ部に沿ってできる電解液の液だまりが、安定して保持されやすい。そこで、電極板ユニットの大テーパ部の傾斜角度を、露出電極板の大テーパ部の傾斜角度に比べて小さく設定することで、電極板ユニットと露出電極板とでそれぞれの大テーパ部に形成される液だまりの量の均一化を図ることができる。これらの電極ユニットと露出電極板とが交互に積層されていることで、電極組立体では、積層方向に関する電解液の含浸ムラが抑制される。

【0010】

本発明の他の特徴によると、セパレータは、１枚状である。そして、正極用金属箔は、負極用金属箔よりも面積が小さい。また、正極大傾斜角度は負極大傾斜角度よりも小さく設定されている。

【0011】

上述の電極組立体では、正極板の面積が負極板の面積よりも小さいため、負極板は正極板から食み出して積層される。この食み出し部分は、正極板の外縁まわりに形成される電解液の液だまりを保持する面の一部となって、当該液だまりの形成を助長する。したがって、正極板では、負極板に比べて、大テーパ部に沿ってできる電解液の液だまりが、安定して保持されやすい。そこで、正極板の大テーパ部の傾斜角度を、負極板の大テーパ部の傾斜角度に比べて小さく設定しておくことで、正極板と負極板とで大テーパ部に形成される液だまりの量の均一化を図ることができる。これらの正極板と負極板とが交互に積層されていることで、電極組立体では、積層方向に関する電解液の含浸ムラが抑制される。

【0012】

本発明の他の特徴によると、表負極活物質層及び裏負極活物質層のそれぞれは、耐熱層で覆われている。負極大テーパ部は、表負極活物質層から耐熱層に亘って連続して設けられている。そして、表負極活物質層は負極大テーパ部において露出されている。

【0013】

上述の電極組立体は、負極板の両活物質層が耐熱層で覆われている。耐熱層は、正極板と負極板とが高熱等によって短絡することを効果的に抑制できる。さらに上述の電極組立体では、負極大テーパ部が耐熱層まで連続して設けられ、負極大テーパ部が表負極活物質層の一部を露出している。したがって、負極大テーパ部に沿って形成される電解液の液だまりから表負極活物質層への電解液の供給が促進されて、電解液の表負極活物質層への含浸速度が向上する。

【0014】

本発明の他の特徴は、正極板と、負極板と、正極板と負極板の間に設けられたセパレータと、を有する電極組立体の製造方法に関する。この電極組立体の製造方法では、帯状の正極用金属箔の表面と裏面とのそれぞれに表正極活物質層と裏正極活物質層とを有する正極母シートを準備する。また、帯状の負極用金属箔の表面と裏面とのそれぞれに表負極活物質層と裏負極活物質層とを有する負極母シートを準備する。そして、正極母シートに対してレーザを表正極活物質層から裏正極活物質層に向けて照射して、正極母シートから正極板を切り出すとともに、表正極活物質層に、正極板の正極用金属箔の表面の１辺から正極板の内方側に正極大傾斜角度で傾斜した正極大テーパ部を形成する。また、裏正極活物質層に、正極板の正極用金属箔の裏面の１辺から正極板の内方側に正極大傾斜角度よりも小さい角度の正極小傾斜角度で傾斜した正極小テーパ部を形成する。また、負極母シートに対してレーザを表負極活物質層から裏負極活物質層に向けて照射して、負極母シートから負極板を切り出すとともに、表負極活物質層に、負極板の負極用金属箔の表面の１辺から負極板の内方側に負極大傾斜角度で傾斜した負極大テーパ部を形成する。また、裏負極活物質層に、負極板の負極用金属箔の裏面の１辺から負極板の内方側に負極大傾斜角度よりも小さい角度の負極小傾斜角度で傾斜した負極小テーパ部を形成する。そして、正極大テーパ部が設けられている正極板の表面と、負極大テーパ部が設けられている負極板の表面と、を正極板及び負極板の厚み方向において同一方向に向けて、セパレータを間において正極板と負極板とを交互に積層する。

【0015】

上述の電極組立体の製造方法では、表正極活物質層及び表負極活物質層の外縁に、正極板及び負極板の内方側へ傾斜した正極大テーパ部及び負極大テーパ部をそれぞれ設けている。このことから、最終製造物である電極組立体では、これらの大テーパ部に沿って、正極板及び負極板の内方側に向かうように電解液の液だまりができる。したがって、電極組立体では、正極板及び負極板の内方側への電解液の供給が促進されて、表正極活物質層及び表負極活物質層への電解液の含浸の効率が向上する。この結果、電極組立体では、表正極活物質層及び表負極活物質層とセパレータを間において対向する裏負極活物質層及び裏正極活物質層に対しても、電解液の供給が促進されて、電解液の含浸の効率が向上する。

【0016】

上述の電極組立体の製造方法において、正極板及び負極板は、正極大テーパ部及び負極大テーパ部が設けられている表面を同一方向に向けて積層されている。このことから、電極組立体では、例えば正極板と負極板とをそれらの表面と裏面とを順不同に積層させた場合に比べて、電解液が進入できる隙間が分散される。したがって、電極組立体では、上述のように各活物質層への電解液の供給の促進を図った上で、正極板と負極板とで積層方向に電解液の含浸ムラが生じることを抑制できる。なお、正極板及び負極板は、正極小テーパ部及び負極小テーパ部の傾斜角度を小さく設定することで、活物質の容量を十分に確保できる。

【0017】

本発明の他の特徴によると、レーザは、正極母シート及び負極母シートの所定位置に設定された焦点に向けて集光されかつ当該レーザの光軸が正極母シート及び負極母シートに対して垂直となるように照射される。

【0018】

上述の電極組立体の製造方法においては、各母シートに対して垂直にレーザが照射される。これにより、各母シートにおいて、レーザによる切断ラインを間においた両側には、対称な形状の大テーパ部が形成される。例えば、正極母シートの長手方向に沿って、矩形状の正極板を隣り合わせに連続させて切り出す場合（図１０の点線参照）、切断後の正極板においては、正極母シートの長手方向に対向する２辺に、互いに対称な形状の正極大テーパ部を形成でき、正極板の異方性が抑えられる。同様にして、負極板においても、異方性が抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の電極組立体を有する蓄電装置の斜視図である。

【図2】正極板ユニット及び負極板の斜視図である。

【図3】正極板ユニットの分解斜視図である。

【図4】正極板の斜視図である。

【図5】負極板の斜視図である。

【図6】電極組立体の断面図である。

【図7】比較例としての電極組立体の断面図である。

【図8】電極組立体の製造工程のフローチャートである。

【図9】塗工乾燥装置の概略側面図である。

【図10】正極母シート、及び、負極母シートの表面の平面図である。

【図11】レーザ加工機の概略側面図である。

【図12】レーザ加工機の概略斜視図である。

【図13】レーザで母シートを切断する様子を表した母シートの断面図である。

【図14】積層装置の概略図である。

【図15】蓄電装置に電解液を充填する様子を表した概略断面図である。

【図16】電極組立体の他の実施の形態を表した断面図である。

【図17】電極組立体の他の実施の形態を表した断面図である。

【図18】電極組立体の他の実施の形態を表した断面図である。

【図19】正極母シート、及び、負極母シートの他の実施の形態を表した平面図である。

【図20】正極大テーパ部及び正極小テーパ部の他の実施の形態を表した断面図である。

【図21】正極大テーパ部及び正極小テーパ部の他の実施の形態を表した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の１つの実施の形態を図面を用いて説明する。図１に示す蓄電装置１は、例えばリチウムイオン２次電池である。蓄電装置１のケース１０は、有底の直方体状のケース本体１２と、ケース本体１２の開口部を塞ぐ平板状の蓋１１と、を有する。蓋１１は、外部接続端子１４,１６を有する。外部接続端子１４,１６は、蓋１１を厚み方向に貫通している。

【0021】

蓄電装置１は、図１に示すように、ケース１０の内部に電極組立体２０と電解液１８とを有する。電極組立体２０は、後述の正極タブ３２ｂ及び負極タブ４２ｂを介して外部接続端子１４,１６と接続されている。電極組立体２０は、外部接続端子１４,１６を通じて、蓄電装置１の外部に電力を供給し（放電）、蓄電装置１の外部から電力が供給される（充電）。後で説明するように、新品状態の蓄電装置１では、電解液１８がケース１０に充填されている。図１に示す蓄電装置１は、充放電が繰り返された使用状態にあり、電解液１８が電気分解や蒸発によって満充填状態から減少している。そのため、電極組立体２０は、一部が電解液１８から露出する場合がある。なお、電解液１８の液面の位置は、図１に例として示す位置に限定されるものではなく、図１に示す位置から上下してよい。

【0022】

電極組立体２０は、図２に示す正極板ユニット５０（電極板ユニット）と負極板４０とを交互に積層して構成されている。正極板ユニット５０は、図２,図３に示すように、正極板３０とセパレータ５４とを有する。正極板３０は矩形状である。セパレータ５４は、薄膜状の多孔性樹脂で構成されている。正極板３０はセパレータ５４で袋状に包み込まれている。正極板３０は、図３に示すように、２つ折りにされたセパレータ５４の間に位置している。セパレータ５４は、正極板３０の表面３０ａを覆う第１セパレータ部５４ａと、正極板３０の裏面３０ｂを覆う第２セパレータ部５４ｂと、を有する。両セパレータ部５４ａ,５４ｂは正極板３０よりも面積が大きい。両セパレータ部５４ａ,５４ｂは、正極板３０の正極タブ辺３８ａを除いた３辺の外周で、互いに溶着されている。正極タブ３２ｂは、セパレータ５４の開口孔５４ｃを通じて、セパレータ５４から外部に露出されている。なお、正極板ユニット５０は、正極板３０を表裏両面から個別のセパレータで覆って、両セパレータを正極板３０の４辺の外周で互いに溶着してもよい。

【0023】

正極板３０は、図３,図４,及び図６に示すように、正極用金属箔３２と、表正極活物質層３４と、裏正極活物質層３６と、を有する。正極用金属箔３２は、例えば、アルミニウム箔である。正極用金属箔３２は、矩形状の正極本体部３２ａと、正極本体部３２ａの１辺から突出した正極タブ３２ｂと、を有する。表正極活物質層３４は、正極用金属箔３２の表面３２ｃに設けられ、例えば正極本体部３２ａの略全域を覆っている。裏正極活物質層３６は、正極用金属箔３２の裏面３２ｄに設けられ、例えば正極本体部３２ａの略全域を覆っている。両正極活物質層３４,３６は、例えばリチウム含有金属酸化物で構成されている。正極板３０が電解液１８とともにケース１０内に収められると、両正極活物質層３４,３６に電解液１８（図１参照）が浸み込む。図４を参照するように、正極本体部３２ａ及び両正極活物質層３４,３６は、正極ベース部３８を構成している。

【0024】

正極タブ３２ｂにおいては、表正極活物質層３４と裏正極活物質層３６とが設けられておらず、正極用金属箔３２が露出している。各正極板３０の正極タブ３２ｂは、相互に重ねられて、一方の外部接続端子１４（図１参照）に例えば溶着されている。本明細書では、正極タブ３２ｂが設けられた正極板３０の辺を、正極タブ辺３８ａと記す。正極タブ辺３８ａと対向する辺を、正極タブ対向辺３８ｂと記す。正極タブ辺３８ａ及び正極タブ対向辺３８ｂと直交する２辺を、正極第１側辺３８ｃ及び正極第２側辺３８ｄと記す。

【0025】

表正極活物質層３４は、図３,図４,及び図６に示すように、正極大テーパ部３４ａを有する。正極大テーパ部３４ａは、正極タブ対向辺３８ｂ、正極第１側辺３８ｃ、及び正極第２側辺３８ｄのそれぞれに沿って設けられている。各正極大テーパ部３４ａは、正極用金属箔３２の表面３２ｃにおいて、対応する各辺３８ｂ,３８ｃ,３８ｄから正極板３０の内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。各正極大テーパ部３４ａは、正極大傾斜角度θ１Ａ（図６参照）に設定されている。

【0026】

裏正極活物質層３６は、図４,及び図６に示すように、正極小テーパ部３６ａを有する。正極小テーパ部３６ａは、正極タブ対向辺３８ｂ、正極第１側辺３８ｃ、及び正極第２側辺３８ｄのそれぞれに沿って設けられている。各正極小テーパ部３６ａは、正極用金属箔３２の裏面３２ｄにおいて、対応する各辺３８ｂ,３８ｃ,３８ｄから正極板３０の内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。各正極小テーパ部３６ａは、正極小傾斜角度θ１Ｂ（図６参照）に設定されている。正極小傾斜角度θ１Ｂは、正極大傾斜角度θ１Ａよりも小さい。なお、正極小傾斜角度θ１Ｂは０度でもよい。この場合、正極小テーパ部３６ａは、形成されない。

【0027】

負極板４０は、図２,図５,及び図６に示すように、負極用金属箔４２と、表負極活物質層４４と、裏負極活物質層４６と、を有する。負極用金属箔４２は、例えば、銅箔である。負極用金属箔４２は、矩形状の負極本体部４２ａと、負極本体部４２ａの一辺から突出した負極タブ４２ｂと、を有する。負極本体部４２ａの面積は、上述の正極本体部３２ａの面積よりも大きい。表負極活物質層４４は、負極用金属箔４２の表面４２ｃに設けられ、例えば負極本体部４２ａの略全域を覆っている。裏負極活物質層４６は、負極用金属箔４２の裏面４２ｄに設けられ、例えば負極本体部４２ａの略全域を覆っている。両負極活物質層４４,４６は、例えば炭素を含んでいる。負極板４０が電解液１８とともにケース１０内に収められると、両負極活物質層４４,４６に電解液１８（図１参照）が浸み込む。図５を参照するように、負極本体部４２ａ及び両負極活物質層４４,４６は、負極ベース部４８を構成している。

【0028】

負極タブ４２ｂにおいては、表負極活物質層４４と裏負極活物質層４６とが設けられておらず、負極用金属箔４２が露出している。各負極板４０の負極タブ４２ｂは、相互に重ねられて、一方の外部接続端子１６（図１参照）に例えば溶着されている。本明細書では、負極タブ４２ｂが設けられた負極板４０の辺を、負極タブ辺４８ａと記す。負極タブ辺４８ａと対向する辺を、負極タブ対向辺４８ｂと記す。負極タブ辺４８ａ及び負極タブ対向辺４８ｂと直交する２辺を、負極第１側辺４８ｃ及び負極第２側辺４８ｄと記す。

【0029】

表負極活物質層４４は、図２,図５,及び図６に示すように、負極大テーパ部４４ａを有する。負極大テーパ部４４ａは、負極タブ対向辺４８ｂ、負極第１側辺４８ｃ、及び負極第２側辺４８ｄのそれぞれに沿って設けられている。各負極大テーパ部４４ａは、負極用金属箔４２の表面４２ｃにおいて、対応する各辺４８ｂ,４８ｃ,４８ｄから負極板４０の内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。各負極大テーパ部４４ａの傾斜角度は、負極大傾斜角度θ２Ａ（図６参照）に設定されている。負極大傾斜角度θ２Ａは、上述した正極大傾斜角度θ１Ａよりも大きい。

【0030】

裏正極活物質層３６は、図５,及び図６に示すように、負極小テーパ部４６ａを有する。負極小テーパ部４６ａは、負極タブ対向辺４８ｂ、負極第１側辺４８ｃ、及び負極第２側辺４８ｄのそれぞれに沿って設けられている。各負極小テーパ部４６ａは、負極用金属箔４２の裏面４２ｄにおいて、対応する各辺４８ｂ,４８ｃ,４８ｄから負極板４０の内方側に傾斜し、例えば直線的に傾斜している。各負極小テーパ部４６ａの傾斜角度は、負極小傾斜角度θ２Ｂ（図６参照）に設定されている。負極小傾斜角度θ２Ｂは、負極大傾斜角度θ２Ａよりも小さい。なお、負極小傾斜角度θ２Ｂは０度でもよい。この場合、負極小テーパ部４６ａは、形成されない。

【0031】

図６は、電解液１８（図１参照）の液面よりも上方における蓄電装置１の内部を示している。各活物質層３４,３６,４４,４６には、電解液１８が浸み込んでいる。各電極板３０，４０及びセパレータ５４のまわりにも表面張力で電解液１８が留まっており、これにより液だまりＥが形成されている。蓄電装置１が充放電されると、各活物質層３４,３６,４４,４６は膨張収縮する。この膨張収縮に伴い、液だまりＥと各極活物質層３４,３６，４４，４６との間で、電解液１８の行き戻りが生じる。電解液１８が各活物質層３４,３６,４４,４６に戻ることで、電解液１８が各活物質層３４,３６,４４,４６に供給される。そして、各活物質層３４,３６,４４,４６は乾燥することなく電解液１８が含浸される。なお、図６においては、液だまりＥがドット領域にて示されている。

【0032】

液だまりＥは、図６に示すように、正極大テーパ部３４ａに沿って、正極板３０の内方側へ向かうように形成されている。したがって、表正極活物質層３４では、正極板３０の内方側への電解液１８の供給が促進される。この結果、表正極活物質層３４においては電解液１８の含浸の効率が向上するとともに、セパレータ５４を間において表正極活物質層３４と対向する裏負極活物質層４６に対しても、電解液１８の供給が促進される。そのため、裏負極活物質層４６においても、電解液１８の含浸の効率が向上する。

【0033】

液だまりＥは、図６に示すように、負極大テーパ部４４ａに沿って、負極板４０の内方側へ向かうように形成されている。したがって、表負極活物質層４４では、負極板４０の内方側への電解液１８の供給が促進される。この結果、表負極活物質層４４において電解液１８の含浸の効率が向上するとともに、セパレータ５４を間において表負極活物質層４４と対向する裏正極活物質層３６に対しても、電解液１８の供給が促進される。そのため、裏正極活物質層３６においても、電解液１８の含浸の効率が向上する。

【0034】

図６に示すように、正極板３０及び負極板４０は、正極大テーパ部３４ａ及び負極大テーパ部４４ａが設けられているそれぞれの表面３０ａ,４０ａを、正極板３０及び負極板４０の厚み方向において同一方向に向けて積層されている。そのため、電極組立体２０では、例えば図７に示す電極組立体２００のように正極板３０と負極板４０とを互いの表面３０ａ,４０ａを向かい合わせて積層させた場合に比べて、電解液１８が入り込むことができる隙間が分散される。したがって、電極組立体２０では、上述のように各活物質層３４,３６,４４,４６への電解液１８の供給の促進を図った上で、正極板３０と負極板４０とで積層方向に電解液１８の含浸ムラが生じることを抑制できる。一方、正極板３０及び負極板４０は、正極小テーパ部３６ａ及び負極小テーパ部４６ａのそれぞれの傾斜角度θ１Ｂ,θ２Ｂを小さく設定している。これにより正極板３０及び負極板４０のそれぞれの活物質の容量を十分に確保できる。

【0035】

図６に示すように、正極大テーパ部３４ａはセパレータ５４で囲まれている。セパレータ５４は、正極大テーパ部３４ａに沿って形成される液だまりＥを外側から覆って、液だまりＥを保持する面の一部となる。そして、セパレータ５４は、液だまりＥの形成を助長する。負極大テーパ部４４ａは、セパレータ５４から露出している。したがって、負極大テーパ部４４ａに沿って形成される液だまりＥは、正極大テーパ部３４ａに沿って形成される液だまりＥに比べて、保持され難い。そこで、上述のようにして、正極大傾斜角度θ１Ａを負極大傾斜角度θ２Ａに比べて小さく設定しておくことで、正極大テーパ部３４ａと負極大テーパ部４４ａとでそれぞれに形成される液だまりＥの量を均一化できる。この結果、電極組立体２０では、積層方向に関する電解液１８の含浸ムラが抑制される。

【0036】

一般に、電極組立体２０では、正極板３０及び負極板４０のそれぞれの外縁部分に荷重がかかりやすい。そのため、正極板３０及び負極板４０は、互いの外縁部分の間にてセパレータ５４が破れて、互いに接触（内部短絡）する恐れがある。図６に示す電極組立体２０では、正極板３０及び負極板４０の外縁部分のそれぞれに正極大テーパ部３４ａ及び負極大テーパ部４４ａが設けられている。したがって、これらの大テーパ部３４ａ,４４ａの分だけ、正極板３０及び負極板４０の互いの外縁部分の間に隙間ができ、仮に正極板３０及び負極板４０の外縁部分でセパレータが破れた場合であっても、内部短絡が回避される。

【0037】

つづいて、電極組立体２０の製造方法について説明する。電極組立体２０の製造方法は、図８に示すように、正極板作製工程Ｓ１と負極板作製工程Ｓ２と積層工程Ｓ３とを有する。正極板作製工程Ｓ１は、正極母シート準備工程Ｓ１ａと、正極レーザ加工工程Ｓ１ｂと、正極セパ包み工程Ｓ１ｃと、を有する。負極板作製工程Ｓ２は、負極母シート準備工程Ｓ２ａと、負極レーザ加工工程Ｓ２ｂと、を有する。正極板作製工程Ｓ１と負極板作製工程Ｓ２とは、並行して行っても、前後して行ってもよい。積層工程Ｓ３は、正極板作製工程Ｓ１及び負極板作製工程Ｓ２の後に行われる。

【0038】

正極母シート準備工程Ｓ１ａでは、図９に示すように、塗工乾燥装置７０が使用される。塗工乾燥装置７０は、供給ローラ７１、塗工機７２、乾燥機７３、プレスローラ７４、巻取りローラ７６、を有する。図９に示すように、正極用金属箔３２は、供給ローラ７１から巻き出されて、塗工機７２、乾燥機７３、プレスローラ７４、を順に通過する。正極用金属箔３２は、塗工機７２によって、当該正極用金属箔３２の両面に活物質が塗工される。これによって、正極用金属箔３２の表面３２ｃに表正極活物質層３４が形成され、裏面３２ｄに裏正極活物質層３６が形成される。両正極活物質層３４,３６は、乾燥機７３によって乾燥され、プレスローラ７４によって厚み方向に圧縮される。こうして、正極用金属箔３２の表裏両面に各正極活物質層３４,３６が形成された正極母シート６１が作製される。正極母シート６１は、各ローラ７７で張られた状態で、巻取りローラ７６にて巻き取られる。

【0039】

正極母シート６１は、上述のとおり、帯状の正極用金属箔３２と、表正極活物質層３４と、裏正極活物質層３６と、を有する。両正極活物質層３４,３６は、正極用金属箔３２の表面３２ｃと裏面３２ｄとで互いに対応した領域である活物質層形成領域６１ａ（図１０参照）に形成されている。図１０では、後述のレーザＬＳ（図１３参照）による切断ラインが点線にて示されている。活物質層形成領域６１ａの幅は、正極タブ対向辺３８ｂから正極タブ辺３８ａまでの長さの略２倍に相当する。正極母シート６１の幅方向の両側は、表正極活物質層３４及び裏正極活物質層３６を有さずに正極用金属箔３２が露出した金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃとなっている。両金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃの幅は、それぞれ正極タブ３２ｂの突出方向の長さに相当する。活物質層形成領域６１ａ及び両金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃは、正極母シート６１の全長に亘って長手方向に連続している。なお、図１０では、活物質層形成領域６１ａがハッチングにて示されている。正極母シート６１は、つぎに説明する正極レーザ加工工程Ｓ１ｂにまわされる。

【0040】

正極レーザ加工工程Ｓ１ｂでは、レーザ加工機８０が使用される。レーザ加工機８０は、図１１に示すように、供給ローラ８１と、搬送装置８２と、レーザ装置８８と、コントローラ８６と、回収装置８４と、を有する。搬送装置８２は、コンベアであり、一対のローラ８２ａ,８２ｂに張設されたベルト８２ｃを有する。搬送装置８２は、ベルト８２ｃの上面にて正極母シート６１を一方向へ搬送する。正極母シート６１は、供給ローラ８１から巻き出されて、所定のテンションを受けながら搬送される。搬送装置８２の動作は、コントローラ８６で制御される。搬送装置８２は、例えば、正極母シート６１の搬送と、その搬送の停止とを繰り返して、正極母シート６１を所定量ずつ移動させる。

【0041】

レーザ装置８８は、図１２に示すように、第１レーザ装置９０と第２レーザ装置１９０とを有する。第１レーザ装置９０は、第１レーザＬＳ１を活物質層形成領域６１ａに照射する。第２レーザ装置１９０は、第２レーザＬＳ２を両金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃに照射する。以下、両レーザＬＳ１,ＬＳ２に関して、これらの個々については、第１レーザＬＳ１及び第２レーザＬＳ２として区別し、これらを総称するときにはレーザＬＳとして説明する。なお、第２レーザ装置１９０は、両金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃのそれぞれに対応させて２つ設けてもよい。図１２においては、第２レーザ装置１９０を１つのみ設けた例を示している。

【0042】

第１レーザ装置９０は、図１２に示すように、レーザヘッド９２と、Ｘ−Ｙ軸ロボット９４と、アシストガス供給装置９６と、レーザ発振機９８と、を有する。レーザヘッド９２は、Ｘ−Ｙ軸ロボット９４に取付けられている。Ｘ−Ｙ軸ロボット９４は、レーザヘッド９２をＸ−Ｙ軸方向に移動させる。Ｘ−Ｙ軸ロボット９４は、例えば、レーザヘッド９２を正極母シート６１の幅方向であるＸ方向に移動可能に支持するＸ軸部材９４ａと、正極母シート６１の長手方向であるＹ方向にＸ軸部材を移動可能に支持するＹ軸部材９４ｂと、を有する。Ｘ−Ｙ軸ロボット９４は、コントローラ８６に接続されている。Ｘ−Ｙ軸ロボット９４は、コントローラ８６に記憶されたプログラムにしたがって、レーザヘッド９２を移動させる。

【0043】

アシストガス供給装置９６は、図１２に示すように、レーザヘッド９２に接続されている。アシストガス供給装置９６は、アシストガスを供給する。レーザ発振機９８は、例えばファイバケーブルによってレーザヘッド９２に接続されている。レーザ発振機９８は、レーザヘッド９２にレーザビームを供給する。レーザ発振機９８は、コントローラ８６に、例えば制御信号用ケーブル（図示省略）にて接続されている。コントローラ８６は、レーザ発振機９８からレーザヘッド９２へのレーザビームの供給を制御する。コントローラ８６は、例えば、搬送装置８２による正極母シート６１の搬送を停止させている間に、レーザヘッド９２をＸ−Ｙ軸ロボット９４にて移動させつつレーザヘッド９２にレーザビームを供給する。

【0044】

レーザヘッド９２は、図１３に示すように、正極母シート６１の活物質層形成領域６１ａに第１レーザＬＳ１を照射する。レーザヘッド９２はレンズ９２ａを有する。このレンズ９２ａによって、第１レーザＬＳ１は、正極母シート６１の所定位置に設定された焦点Ｐに向けて集光される。焦点Ｐは、正極用金属箔３２の厚み中心の近傍に位置し、例えば正極用金属箔３２の厚み内に位置している。あるいは焦点Ｐは、正極用金属箔３２の近傍における表正極活物質層３４内、または正極用金属箔３２の近傍における裏正極活物質層３６内に位置している。

【0045】

第１レーザＬＳ１は、図１３に示すように、その光軸Ｊが正極母シート６１に対して垂直となるように照射される。したがって、第１レーザＬＳ１は、自身が正極母シート６１に対して斜めに照射された場合と異なり、当該第１レーザＬＳ１が両正極活物質層３４，３６及び正極用金属箔３２を通過する直線距離が最短となる。そのため、第１レーザＬＳ１は、その出力を弱く設定可能である。なお、光軸Ｊとは、レンズ９２ａの中心と焦点Ｐとを通る直線である。第１レーザＬＳ１は、表正極活物質層３４から裏正極活物質層３６に向けて照射される。第１レーザＬＳ１は、両正極活物質層３４,３６及び正極用金属箔３２を溶融して切断する。上述したアシストガスは、第１レーザＬＳ１によって溶融された両正極活物質層３４,３６及び正極用金属箔３２を吹き飛ばす。

【0046】

第１レーザＬＳ１は、連続波レーザである。第１レーザＬＳ１の波長は、３００〜１１００ｎｍの範囲内に設定されることが好ましい。第１レーザＬＳ１のスポット径は、１０〜１００μｍ（マイクロメートル）の範囲内に設定されることが好ましい。第１レーザＬＳ１による切断速度は、０．５〜３ｍ／ｓの範囲内に設定されることが好ましい。第１レーザＬＳ１の出力は、０．０１〜２．０ｋＷの範囲内に設定されることが好ましい。

【0047】

第２レーザ装置１９０は、図１２に示すように、レーザヘッド１９２と、Ｘ−Ｙ軸ロボット１９４と、アシストガス供給装置１９６と、レーザ発振機１９８と、を有する。第２レーザ装置１９０の各機器１９２,１９４,１９６,１９８は、第１レーザ装置９０の各機器９２,９４,９６,９８と同様に機能するため、重複した説明を省略する。なお、レーザヘッド１９２は、正極母シート６１の両金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃに第２レーザＬＳ２を照射する。レーザヘッド１９２は、図示しないレンズを有する。このレンズによって、第２レーザＬＳ２は、正極母シート６１の所定位置に設定された焦点に向けて集光される。焦点は、正極用金属箔３２の厚み中心の近傍に位置し、例えば正極用金属箔３２の厚み内に位置している。第２レーザＬＳ２は、例えば、その光軸が正極母シート６１に対して垂直となるように照射される。

【0048】

第２レーザＬＳ２は、パルス波レーザである。第２レーザＬＳ２の波長は、５００〜１１００ｎｍの範囲内に設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ２のスポット径は、２５〜１００μｍ（マイクロメートル）の範囲内に設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ１による切断速度は、１〜３ｍ／ｓの範囲内に設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ２の出力は、１０〜１００Ｗの範囲内に設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ２のパルス幅は、２０ｐｓ（ピコ秒）よりも小さく設定されることが好ましい。第２レーザＬＳ２の繰り返し周波数は、０．１〜１ＭＨｚの範囲内に設定されることが好ましい。

【0049】

レーザＬＳは、図１２に示すように、正極母シート６１から正極板３０を切り出す。図１０,１２では、レーザＬＳ（図１０では図示省略）による切断ラインが点線にて示されている。レーザＬＳは、活物質層形成領域６１ａにて矩形状に正極ベース部３８を切り出し、両金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃにて正極タブ３２ｂを切り出す。レーザＬＳは、正極母シート６１の幅方向に２つ正極板３０を切り出す。第１レーザＬＳ１は、活物質層形成領域６１ａの幅方向の中央にて、正極母シート６１の長手方向に沿って正極タブ対向辺３８ｂを切り出す。また、第１レーザＬＳは、正極母シート６１の幅方向に沿って、正極第１側辺３８ｃ及び正極第２側辺３８ｄを切り出す。正極母シート６１の長手方向に隣り合う正極板３０の正極第１側辺３８ｃと正極第２側辺３８ｄとは、一致している。第２レーザＬＳは、両金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃと活物質層形成領域６１ａとのそれぞれの境界にて、正極母シート６１の長手方向に沿って正極タブ辺３８ａを切り出す。また、第２レーザＬＳ２は、両金属箔露出領域６１ｂ,６１ｃのそれぞれにて正極タブ３２ｂを切り出す。なお、図１０,１２では、活物質層形成領域６１ａがハッチングにて示されている。

【0050】

第１レーザＬＳ１は、図１３に示すように、表正極活物質層３４に正極大テーパ部３４ａを形成する。また、第１レーザＬＳ１は、裏正極活物質層３６に正極小テーパ部３６ａを形成する。両テーパ部３４ａ,３６ａの構成は、図６で説明したとおりである。両テーパ部３４ａ,３６ａは、正極タブ対向辺３８ｂ、正極第１側辺３８ｃ、及び正極第２側辺３８ｄのそれぞれに沿って形成される。両テーパ部３４ａ,３６ａは、第１レーザＬＳ１の照射によって同時に形成される。

【0051】

第１レーザＬＳ１は、図１３に示すように、正極母シート６１に対して垂直に照射される。これにより、第１レーザＬＳ１の切断ラインを間においた両側では、対称の形状に正極大テーパ部３４ａが形成される。つまり、正極第１側辺３８ｃと正極第２側辺３８ｄとでは、互いに対称の形状の正極大テーパ部３４ａが形成される。同様にして、正極第１側辺３８ｃと正極第２側辺３８ｄとでは、互いに対称の形状の正極小テーパ部３６ａが形成される。なお、正極母シート６１の幅方向の中央を間において切り出される２つの正極板３０（図１０の点線参照）において、それぞれの正極タブ対向辺３８ｂに形成される正極大テーパ部３４ａの形状もまた、互いに対称である。正極小テーパ部３６ａについても同様である。

【0052】

レーザＬＳで切り出された各正極板３０は、図１１に示すように、回収装置８４で回収される。回収装置８４は、例えば、吸引ハンド８４ａと回収ボックス８４ｂとを有する。各正極板３０は、吸引ハンド８４ａにて吸引されて、回収ボックス８４ｂに落下される。こうして、回収ボックス８４ｂに各正極板３０がストックされる。ストックされた各正極板３０は、つぎに説明する正極セパ包み工程Ｓ１ｃにまわされる。

【0053】

正極セパ包み工程Ｓ１ｃでは、図３に示すように、二つ折りにされたセパレータ５４の間に正極板３０が差し込まれる。そして、第１セパレータ部５４ａによって正極板３０の表面３０ａが覆われ、第２セパレータ部５４ｂによって正極板３０の裏面３０ｂが覆われる。正極タブ３２ｂは開口孔５４ｃから露出される。この後、両セパレータ部５４ａ,５４ｂは、正極タブ対向辺３８ｂ,正極第１側辺３８ｃ,正極第２側辺３８ｄの外周で、互いに溶着される。これによって、正極板３０がセパレータ５４で袋状に包まれて構成された正極板ユニット５０が作製される。完成した正極板ユニット５０は、後述する積層工程Ｓ３にまわされる。

【0054】

負極母シート準備工程Ｓ２ａでは、正極母シート準備工程Ｓ１ａと同様の手順にて、負極母シート６３が作成される。つまり、負極用金属箔４２は、図９に示すように、供給ローラ７１から巻き出されて、塗工機７２、乾燥機７３、プレスローラ７４、を順に通過する。この結果、負極用金属箔４２の表裏両面に表負極活物質層４４と裏負極活物質層４６とがそれぞれ形成された負極母シート６３が作製される。負極母シート６３は、巻取りローラ７６で巻き取られる。

【0055】

負極母シート６３は、上述のとおり、帯状の負極用金属箔４２と、表負極活物質層４４と、裏負極活物質層４６と、を有する。両負極活物質層４４,４６は、負極用金属箔４２の表面４２ｃと裏面４２ｄとで互いに対応した領域である活物質層形成領域６３ａ（図１０参照）に形成されている。活物質層形成領域６３ａの幅は、負極タブ対向辺４８ｂから負極タブ辺４８ａまでの長さの略２倍に相当する。負極母シート６３の幅方向の両側は、表負極活物質層４４及び裏負極活物質層４６を有さずに負極用金属箔４２が露出した金属箔露出領域６３ｂ,６３ｃとなっている。両金属箔露出領域６３ｂ,６３ｃの幅は、それぞれ負極タブ４２ｂの突出方向の長さに相当する。活物質層形成領域６３ａ及び両金属箔露出領域６３ｂ,６３ｃは、負極母シート６３の全長に亘って長手方向に連続している。なお、図１０では、活物質層形成領域６３ａがハッチングにて示されている。負極母シート６３は、つぎに説明する負極レーザ加工工程Ｓ２ｂにまわされる。

【0056】

負極レーザ加工工程Ｓ２ｂでは、正極レーザ加工工程Ｓ１ｂと同様の手順にて、負極母シート６３から負極板４０が切り出される。レーザ加工機８０（図１１参照）は、正極レーザ加工工程Ｓ１ｂの場合と同様に負極レーザ加工工程Ｓ２ｂにおいても機能する。負極レーザ加工工程Ｓ２ｂについて簡単に説明する。

【0057】

レーザヘッド９２は、図１３に示すように、負極母シート６３の活物質層形成領域６３ａに第１レーザＬＳ１を照射する。第１レーザＬＳ１は、レンズ９２ａによって、負極母シート６３の所定位置に設定された焦点Ｐに向けて集光される。焦点Ｐは、負極用金属箔４２の厚み中心の近傍に位置し、例えば負極用金属箔４２の厚み内に位置している。あるいは焦点Ｐは、負極用金属箔４２の近傍における表負極活物質層４４内、または負極用金属箔４２の近傍における裏負極活物質層４６内に位置している。なお、第１レーザＬＳ１は、その光軸Ｊが負極母シート６３に対して垂直となるように照射される。第１レーザＬＳ１は、表負極活物質層４４から裏負極活物質層４６に向けて照射される。

【0058】

レーザヘッド１９２は、図１２に示すように、負極母シート６３の両金属箔露出領域６３ｂ,６３ｃに第２レーザＬＳ２を照射する。第２レーザＬＳ２は、レーザヘッド１９２のレンズによって、負極母シート６３の所定位置に設定された焦点に向けて集光される。焦点は、負極用金属箔４２の厚み中心の近傍に位置し、例えば負極用金属箔４２の厚み内に位置している。第２レーザＬＳ２は、例えば、その光軸が負極母シート６３に対して垂直となるように照射される。

【0059】

レーザＬＳは、図１２に示すように、負極母シート６３から負極板４０を切り出す。図１０,１２では、レーザＬＳ（図１０では図示省略）による切断ラインが点線にて示されている。レーザＬＳは、活物質層形成領域６３ａにて矩形状に負極ベース部４８を切り出し、両金属箔露出領域６３ｂ,６３ｃにて負極タブ４２ｂを切り出す。レーザＬＳは、負極母シート６３の幅方向に２つ負極板４０を切り出す。第１レーザＬＳ１は、活物質層形成領域６３ａの幅方向の中央にて、負極母シート６３の長手方向に沿って負極タブ対向辺４８ｂを切り出す。また、第１レーザＬＳは、負極母シート６３の幅方向に沿って、負極第１側辺４８ｃ及び負極第２側辺４８ｄを切り出す。負極母シート６３の長手方向に隣り合う負極板４０の負極第１側辺４８ｃと負極第２側辺４８ｄとは、一致している。第２レーザＬＳは、両金属箔露出領域６３ｂ,６３ｃと活物質層形成領域６３ａとのそれぞれの境界にて、負極母シート６３の長手方向に沿って負極タブ辺４８ａを切り出す。また、第２レーザＬＳ２は、両金属箔露出領域６３ｂ,６３ｃのそれぞれにて負極タブ４２ｂを切り出す。なお、図１０,１２では、活物質層形成領域６３ａがハッチングにて示されている。

【0060】

第１レーザＬＳ１は、図１３に示すように、表負極活物質層４４に負極大テーパ部４４ａを形成する。また、第１レーザＬＳ１は、裏負極活物質層４６に負極小テーパ部４６ａを形成する。両テーパ部４４ａ,４６ａの構成は、図６で説明したとおりである。両テーパ部４４ａ,４６ａは、負極タブ対向辺４８ｂ、負極第１側辺４８ｃ、及び負極第２側辺４８ｄのそれぞれに沿って形成される。両テーパ部４４ａ,４６ａは、第１レーザＬＳ１の照射によって同時に形成される。

【0061】

第１レーザＬＳは、図１３に示すように、負極母シート６３に対して垂直に照射される。これにより、第１レーザＬＳの切断ラインを間においた両側では、対称の形状に負極大テーパ部４４ａが形成される。つまり、負極第１側辺４８ｃと負極第２側辺４８ｄとでは、互いに対称の形状の負極大テーパ部４４ａが形成される。同様にして、負極第１側辺４８ｃと負極第２側辺４８ｄとでは、互いに対称の形状の負極小テーパ部４６ａが形成される。なお、負極母シート６３の幅方向の中央を間において切り出される２つの負極板４０（図１０の点線参照）において、それぞれの負極タブ対向辺４８ｂに形成される負極大テーパ部４４ａの形状もまた、互いに対称である。負極小テーパ部４６ａについても同様である。

【0062】

レーザＬＳにて切り出された各負極板４０は、図１１に示す回収装置８４にて、回収ボックス８４ｂにストックされる。この後、各負極板４０は、つぎに説明する積層工程Ｓ３にまわされる。

【0063】

積層工程Ｓ３では、図１４に示すように、正極板ユニット５０と負極板４０とが交互に積層される。積層工程Ｓ３では、積層装置１００が使用される。積層装置１００は、例えば、スライド面１０２と積層ボックス１０４とを有する。スライド面１０２には、図示しないコンベアから順次、正極板ユニット５０と負極板４０とが交互に搬送されている。正極板ユニット５０と負極板４０とは、スライド面１０２から積層ボックス１０４に落下する。積層ボックス１０４は、水平面に対して所定角度Ｗで傾斜している。したがって、積層ボックス１０４に落下した正極板ユニット５０と負極板４０とは、積層ボックス１０４の前面１０４ａ側に動いて、当該前面１０４ａの側から順に積層されていく。これによって、正極板ユニット５０と負極板４０とが交互に積層された電極組立体２０（図６参照）が作製される。なお、正極板ユニット５０と負極板４０とは、図６に示すように、それぞれの表面３０ａ,４０ａを、正極板３０及び負極板４０の厚み方向において同一方向に向けて積層される。したがって、電極組立体２０では、正極大テーパ部３４ａが設けられている表正極活物質層３４と、負極大テーパ部４４ａが設けられている表負極活物質層４４と、が同一方向を向いている。

【0064】

この後、電極組立体２０は、ケース封入工程にまわされる。ケース封入工程では、図１５に示すように、電極組立体２０がケース１０に封入される。そして、ケース１０は、注入口Ｋ（図１では図示省略）を通じて、タンク１１０と連通される。タンク１１０は、電解液を有するタンク本体１１０ａと、タンク本体１１０ａとケース１０とを連通する連通路１１０ｂと、を有する。電解液１８は、図１５の矢印Ｙで示すように、連通路１１０ｂを通じてからタンク本体１１０ａからケース１０に流入する。そして、ケース１０に電解液１８が充填される。この後、電解液１８が各活物質層３４,３６,４４,４６（図６参照）に含浸するのを待つ。電解液１８が各活物質層３４,３６,４４,４６に含浸した後、注入口Ｋを密封して、蓄電装置１（図１参照）が完成する。

【0065】

上述のケース封入工程においては、従来、各活物質層に電解液が含浸するのに非常に時間がかかっていた。これに対して、電極組立体２０では、図６に示すように、表正極活物質層３４の外縁に、正極板３０の内方側へ傾斜した正極大テーパ部３４ａを設けている。したがって、表正極活物質層３４では、正極板３０の内方側への電解液１８の供給が促進される。この結果、表正極活物質層３４において電解液１８の含浸の効率が向上するとともに、セパレータ５４を間において表正極活物質層３４と対向する裏負極活物質層４６に対しても、電解液１８の供給が促進される。そのため、裏負極活物質層４６においても、電解液１８の含浸の効率が向上する。

【0066】

また、電極組立体２０では、図６に示すように、表負極活物質層４４の外縁に、負極板４０の内方側へ傾斜した負極大テーパ部４４ａを設けている。したがって、表負極活物質層４４では、負極板４０の内方側への電解液１８の供給が促進される。この結果、表負極活物質層４４において電解液１８の含浸の効率が向上するとともに、セパレータ５４を間において表負極活物質層４４と対向する裏正極活物質層３６に対しても、電解液１８の供給が促進される。そのため、裏正極活物質層３６においても、電解液１８の含浸の効率が向上する。

【0067】

図６に示すように、正極板３０及び負極板４０は、正極大テーパ部３４ａ及び負極大テーパ部４４ａが設けられているそれぞれの表面３０ａ,４０ａを、正極板３０及び負極板４０の厚み方向において同一方向に向けて積層されている。そのため、電極組立体２０では、例えば図７に示すようにして正極板３０と負極板４０とを互いの表面３０ａ,４０ａを向かい合わせて積層させた場合に比べて、電解液１８が入り込むことができる隙間が分散される。したがって、電極組立体２０では、上述のように各活物質層３４,３６,４４,４６への電解液１８の供給の促進を図った上で、正極板３０と負極板４０とで積層方向に電解液１８の含浸ムラが生じることを抑制できる。

【0068】

本発明の形態を上記構造を参照して説明したが、本発明の目的を逸脱せずに多くの交代、改良、変更が可能であることは当業者であれば明らかである。したがって本発明の形態は、添付された請求項の精神と目的を逸脱しない全ての交代、改良、変更を含み得る。例えば本発明の形態は、前記特別な構造に限定されず、下記のように変更が可能である。

【0069】

正極大テーパ部３４ａ（図４参照）は、正極板３０の４辺３８ａ,３８ｂ,３８ｃ,３８ｄの全てに設けられても良いし、これらの４辺３８ａ,３８ｂ,３８ｃ,３８ｄの少なくとも一辺に設けられていてもよい。同様に、負極大テーパ部４４ａ（図５参照）は、負極板４０の４辺４８ａ,４８ｂ,４８ｃ,４８ｄの全てに設けられてもよいし、これらの４辺４８ａ,４８ｂ,４８ｃ,４８ｄの少なくとも一辺に設けられていてもよい

【0070】

正極大傾斜角度θ１Ａ及び正極小傾斜角度θ１Ｂ（図６参照）は、正極板３０の各辺３８ａ,３８ｂ,３８ｃ,３８ｄのそれぞれで個別に設定してもよい。ただし、正極板３０の各辺３８ａ,３８ｂ,３８ｃ,３８ｄのそれぞれにおいて、正極大傾斜角度θ１Ａは正極小傾斜角度θ１Ｂよりも大きく設定される。同様にして、負極大傾斜角度θ２Ａ及び負極小傾斜角度θ２Ｂ（図６参照）は、負極板４０の各辺４８ａ,４８ｂ,４８ｃ,４８ｄのそれぞれで個別に設定してもよい。ただし、負極板４０の各辺４８ａ,４８ｂ,４８ｃ,４８ｄのそれぞれにおいて、負極大傾斜角度θ２Ａは負極小傾斜角度θ２Ｂよりも大きく設定される。なお、既に説明した正極大傾斜角度θ１Ａと負極大傾斜角度θ２Ａとの大小関係（θ１Ａ＜θ２Ａ）は、正極板３０と負極板４０とで互いに対応する各辺ごとに満たされる。つまり、当該大小関係は、正極タブ辺３８ａと負極タブ辺４８ａとにおいて満たされる。また、当該大小関係は、正極タブ対向辺３８ｂと負極タブ対向辺４８ｂとにおいて満たされる。また、当該大小関係は、正極第１側辺３８ｃと負極第１側辺４８ｃとにおいて満たされる。また、当該大小関係は、正極第２側辺３８ｄと負極第２側辺４８ｄとにおいて満たされる。

【0071】

図２０に示すように、正極大テーパ部３４ｂ及び正極小テーパ部３６ｂは、それぞれ、山なりに湾曲して傾斜していてもよい。また、図２１に示すように、正極大テーパ部３４ｃ及び正極小テーパ部３６ｃは、谷形に湾曲して傾斜していてもよい。同様にして、負極大テーパ部及び負極小テーパ部についても、山形または谷形に湾曲して傾斜してもよい。図１６〜２１において、図１〜１５と同一もしくは実質同一な構成・機能を有する箇所には図１〜１５と同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。

【0072】

電極組立体は、図１６に示す電極組立体２１を採用してもよい。電極組立体２１では、正極板３０と負極板４０とが、それぞれセパレータで包むことなく露出されている。正極板３０と負極板４０との間には１枚状のセパレータ５６が設置される。正極大傾斜角度θ１Ａは、負極大傾斜角度θ２Ａよりも小さい。

【0073】

図１６に示すように、正極板３０は負極板４０よりも面積が小さい。そのため、負極板４０は、正極板３０から食み出した食出部４９を有する。この食出部４９を覆うセパレータ食出部５６ａは、正極板３０の外縁まわりに形成される液だまりＥを保持する面の一部となって、当該液だまりＥの形成を助長する。したがって、正極大テーパ部３４ａに沿って形成される液だまりＥは、負極大テーパ部４４ａに沿って形成される液だまりＥに比べて、安定して保持されやすい。そこで、正極大傾斜角度θ１Ａを、負極大傾斜角度θ２Ａに比べて小さく設定しておくことで、正極大テーパ部３４ａと負極大テーパ部４４ａとでそれぞれに形成される液だまりＥの量の均一化を図ることができる。そして、正極大テーパ部３４ａが設けられた正極板３０の表面３０ａと、負極大テーパ部４４ａが設けられた負極板４０の表面４０ａと、を正極板３０及び負極板４０の厚み方向において同一方向に向けて正極板３０と負極板４０とが積層されることで、電極組立体２１では、積層方向に関する電解液１８の含浸ムラが抑制される。

【0074】

電極組立体は、図１７に示す電極組立体２２を採用してもよい。電極組立体２２においては、表負極活物質層４４と裏負極活物質層４６とがそれぞれ耐熱層５８で覆われている。耐熱層５８は、両負極活物質層４４,４６の全域に亘って連続して形成されている。耐熱層５８は、例えばセラミックで構成されている。耐熱層５８は、正極板３０と負極板４０とが高熱等を理由に短絡することを好適に抑制できる。負極大テーパ部４４ａは、表負極活物質層４４から耐熱層５８に亘って連続して設けられている。そして、表負極活物質層４４は、負極大テーパ部４４ａにおいて露出されている。したがって、負極大テーパ部４４ａに沿って形成される液だまりＥから表負極活物質層４４への電解液１８の供給が促進されて、電解液１８の表負極活物質層４４への含浸速度が向上する。負極小テーパ部４６ａは、裏負極活物質層４６から耐熱層５８に亘って連続して設けられている。そして、裏負極活物質層４６は、負極小テーパ部４６ａにおいて露出されている。

【0075】

電極組立体は、正極板ユニット５０（図２参照）と、表裏両面に耐熱層５８を有する負極板４０（図１７参照）とを有し、これらの正極板ユニット５０と負極板４０とが交互に積層される構成であってもよい。

【0076】

図１８に示す電極組立体２３のように、耐熱層５８は、セパレータ５６に形成してもよい。耐熱層５８は、セパレータ５６における負極板４０と対向する側の面の全域に亘って形成されている。この構成においても、図１７に示した電極組立体２２と同様に、耐熱層５８は、正極板３０と負極板４０とが高熱等を理由に短絡することを抑制できる。また、正極大テーパ部３４ａ及び負極大テーパ部４４ａに沿って液だまりＥが形成される。液だまりＥは、表正極活物質層３４及び表負極活物質層４４への電解液１８の供給を促進する。これにより表正極活物質層３４及び表負極活物質層４４への電解液１８の含浸速度が向上する。

【0077】

電極組立体は、セパレータで包まれていない正極板３０と、セパレータで包まれた負極板４０と、を有していてもよい。負極板４０は、例えば負極板４０よりも面積の大きいセパレータで袋状に覆われ、これにより負極板ユニット（電極板ユニット）が構成される。正極板３０と負極板ユニットとは、交互に積層される。この場合、負極大傾斜角度は、正極大傾斜角度よりも小さく設定される。

【0078】

図１９に示すように、正極母シート６１は、活物質層形成領域６１ａの幅を、正極タブ対向辺３８ｂから正極タブ辺３８ａまでの長さに略一致するように設定してもよい。この場合、正極板３０は、図１９の点線で示すように、正極母シート６１の幅方向に一つのみ切り出される。同様に、負極母シート６３は、活物質層形成領域６３ａの幅を、負極タブ対向辺４８ｂから負極タブ辺４８ａまでの長さに略一致するように設定してもよい。負極板４０は、負極母シート６３の幅方向に一つのみ切り出される。

【0079】

塗工乾燥装置７０及びレーザ加工機８０は、上述の実施の形態にて示した構成のものに限定されるものではなく、上述の実施の形態と同様の機能を奏する構成のものであれば、どのようなものでもよい。レーザ装置は、例えば、レーザの照射位置をミラーによって３次元的に変更できるスキャナタイプでもよい。レーザは、その光軸が正極母シート６１及び負極母シート６３に対して垂直に照射されなくてもよい。レーザ装置は、正極母シート６１及び負極母シート６３の搬送動作中に、当該正極母シート６１及び負極母シート６３にレーザを照射して当該正極母シート６１及び負極母シート６３を切断してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】